CN214704353U

CN214704353U - 一种基于can总线的电子钥匙柜管控系统

Info

Publication number: CN214704353U
Application number: CN202120382796.7U
Authority: CN
Inventors: 邹凤; 孙宏飞; 贾晓丹; 张志刚; 李峰巍
Original assignee: Beijing Public Transportation Zhida Technology Co ltd
Current assignee: Beijing Public Transportation Zhida Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2021-11-12
Anticipated expiration: 2031-02-20

Abstract

本实用新型提供一种基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，包括主控制板、若干控制节点和CAN总线系统，所述主控制板包括第一处理芯片和第一连接器，若干所述控制节点包括第二处理芯片和第二连接器；所述第一处理芯片包括第一通信端口，所述第一通信端口连接第一连接器，所述第二处理芯片包括第二通信端口，所述第二通信端口连接第二连接器，所述第一连接器通过CAN总线系统连接第二连接器；所述第二处理芯片的控制输出端连接开关器件控制输入端。本实用新型通过CAN总线通讯模式能够实现多个柜门的快速开启。同时可以通过增加控制节点的方式增加组网内钥匙柜数量。

Description

一种基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统

技术领域

本实用新型涉及智慧交通技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统。

背景技术

现有的电子钥匙柜的控制系统多为一块主控制板通过RS485总线连接多个子控制板的工作方式，每个钥匙柜对应一个子控制板，共有56个钥匙柜。由于RS485总线的特点为唯一主机模式，主机与从机的通信方式只能采用主机轮询的方式，从机不能主动发数据给主机。所以决定系统的通信速率不能太快，在控制多个柜子同时开门时速率就很慢，每个钥匙柜反馈门的开关状态给主控制板的速度也很慢。

发明内容

根据上述提出的基于RS485总线导致通讯速率慢的技术问题，而提供一种基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统。本实用新型主要利用CAN控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平，发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方，从而实现钥匙柜的及时管控。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，所述电子钥匙柜包括主柜体，所述主柜体包括若干独立钥匙柜，所述钥匙柜的柜门通过开关器件打开或者关闭，系统还包括主控制板、若干控制节点和CAN总线系统，所述主控制板包括第一处理芯片和第一连接器，若干所述控制节点包括第二处理芯片和第二连接器；

所述第一处理芯片包括第一通信端口，所述第一通信端口连接第一连接器，所述第二处理芯片包括第二通信端口，所述第二通信端口连接第二连接器，所述第一连接器通过CAN总线系统连接第二连接器；

所述第二处理芯片的控制输出端连接开关器件控制输入端，所述开关器件用于一方面在所述开关器件的控制输入端接收到第一信号时打开对应钥匙柜的柜门，另一方面在所述开关器件的控制输入端接收到第二信号时关闭对应钥匙柜的柜门。

进一步地，所述主柜体上设置有液晶触摸屏，所述液晶触摸屏的控制输出端口与所述第一处理芯片的控制输入端连接。

进一步地，所述第一处理芯片的存储端连接SDMMC卡储存模块，对系统的使用数据进行存储。

进一步地，所述第二处理芯片的采集端口连接位置传感器，所述位置传感器与钥匙柜门位置对位，用于采集钥匙柜门的开关情况。

进一步地，所述电子钥匙柜还包括副柜体，所述副柜体与主柜体结构相同，所述副柜体的控制节点以相同于主柜体的方式通过CAN总线系统与主控制板通信。

进一步地，所述CAN总线系统包括布线系统和CAN总线接口，所述CAN总线接口一方面与第一处理芯片连接，另一方面与第二处理芯片连接。

进一步地，所述开关器件为电磁阀。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本实用新型基于CAN总线的多主机模式，每个钥匙柜子控制板都能够主动发数据给主控制板，不需要等待主控制板去轮询子控制板，并且CAN总线通信速率极高，最高可达1Mbps，所以主控制板同时开启多个钥匙柜门的时间很短，同时多个钥匙柜门给主控板反馈门的开关状态的时间也很短，56个柜门全部开启的时间在5秒以内。

基于上述理由本实用新型可在智能钥匙柜管控领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中电子钥匙柜系统通信结构示意图。

图2为实施例中电子钥匙柜系统结构示意图。

图3为实施例中CAN总线拓扑图。

图4为实施例中电子钥匙柜外观图。

图中，100、主控制板；110、第一处理芯片；111、第一通信端口；120、第一连接器；200、主控节点；210、第二处理芯片；211、第二通信端口；212、控制端口；220、第二连接器；300、CAN总线系统；400、开关器件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1-4所示，本实用新型公开了一种基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，所述电子钥匙柜包括主柜体，所述主柜体包括若干独立钥匙柜，所述钥匙柜的柜门通过开关器件打开或者关闭，系统还包括主控制板100、若干控制节点200和CAN总线系统300，所述主控制板100包括第一处理芯片110和第一连接器120，若干所述控制节点200包括第二处理芯片210和第二连接器220。第一处理芯片110包括第一通信端口111，所述第一通信端口111连接第一连接器120，所述第二处理芯片210包括第二通信端口211，所述第二通信端口211连接第二连接器220，所述第一连接器120通过CAN总线系统300连接第二连接器220。第二处理芯片210的控制输出端连接开关器件400控制输入端，所述开关器件400用于一方面在所述开关器件的控制输入端接收到第一信号时打开对应钥匙柜的柜门，另一方面在所述开关器件的控制输入端接收到第二信号时关闭对应钥匙柜的柜门。优选地，开关器件为电磁阀。

其中控制节点200的数量与管控系统中电子钥匙柜数量相同，并且能够随着电子钥匙柜数量的增加而增加。具体来说，系统可以通过增加电子钥匙副柜扩容，相对应地，控制节点包括设置在钥匙主柜上的主柜控制节点和设置在副柜上的副柜控制节点。副柜体与主柜体结构相同，所述副柜体的控制节点以相同于主柜体的方式通过CAN总线系统与主控制板通信。

CAN总线系统包括布线系统和CAN总线接口，所述CAN总线接口一方面与第一处理芯片连接，另一方面与第二处理芯片连接。具体地，布线系统上设置有多个CAN总线接口，每个控制节点的第二处理芯片均通过第二连接器与一个CAN总线接口连接。

在实际应用中，上述第一数据处理芯片和第二数据处理芯片可采用MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)等具有数据处理功能的芯片，上述第一通信端口和第二通信端口均可采用CC端口，其中，CC端口是指通过cc系列芯片控制的收发端口。该CC端口可通过编码方式实现主从设备之间的数据通信，例如，通过BMC(Biphase Mark Coding，双向标记)编码方式实现数据通信。在一种具体的实施方式中，可以为每个从设备分配设备ID(Identity document，身份证识别号)，主控制板向各个控制节点发送控制命令，该控制命令中包含有待控制的控制节点的设备ID，每个控制节点在接收到控制命令后，将根据控制命令中包含的设备ID判断该控制命令是否为自身的控制命令，也即各个控制节点将判断控制命令中包含的设备ID与从设备自身的设备ID是否相同，如果相同，则确定控制命令为自身的控制命令，此时该从设备将响应控制命令并生成包含有自身设备ID的应答命令，控制节点将生成的应答命令反馈至控制主板，控制主板在接收到从设备反馈的应答命令后，将根据应答命令中包含的设备ID进行控制节点的状态确认。其中，控制命令可以包括控制开/关箱门或查询箱门状态的命令。

例如，控制板向各个控制节点发送包含有设备ID的柜门状态查询命令，各个控制节点在接收到柜门状态查询命令后，判断柜门状态查询命令中包含的设备ID与自身设备ID是否相同，此时自身设备ID与柜门状态查询命令中包含的设备ID相同的控制节点将响应柜门状态查询命令查询钥匙柜的柜门状态，并生成包含有查询结果和自身设备ID的应答命令反馈给主控制板。

本实用新型实施例提供的上述系统，多个控制节点的第二数据处理芯片的第二通信端口均通过总线线缆与控制主板的第一数据处理芯片的第一通信端口电连接。

下面通过具体的应用实例对本实用新型的方案和效果做进一步说明。

本实施例中，电子钥匙柜管控系统的主控制板与96个钥匙柜的子控制板构成97节点的can总线网络，通信速率为500kbps。而随着通信速度的提高和通信数据量的增大，系统所采用的MCU资源有限，所以在主控制板增加了SRAM芯片解决这个问题，可以缓存200帧的消息队列，保证96门的钥匙柜通信准确无误。主控制板控制96个柜门同时开启的时间在5秒以内。96门同时开启后将柜门打开的状态信息返回给主控制板的时间也在5秒以内。数据帧采用拓展帧的形式，帧id有29位，每个钥匙柜子控制板有自己的ID号，可以拓展更多的柜子，方便增加副柜。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，所述电子钥匙柜包括主柜体，所述主柜体包括若干独立钥匙柜，所述钥匙柜的柜门通过开关器件打开或者关闭，其特征在于，系统还包括主控制板、若干控制节点和CAN总线系统，所述主控制板包括第一处理芯片和第一连接器，若干所述控制节点包括第二处理芯片和第二连接器；

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，其特征在于，所述主柜体上设置有液晶触摸屏，所述液晶触摸屏的控制输出端口与所述第一处理芯片的控制输入端连接。

3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，其特征在于，所述第一处理芯片的存储端连接SD/MMC卡储存模块，对系统的使用数据进行存储。

4.根据权利要求1所述的基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，其特征在于，所述第二处理芯片的采集端口连接位置传感器，所述位置传感器与钥匙柜门位置对位，用于采集钥匙柜门的开关情况。

5.根据权利要求1所述的基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，其特征在于，所述电子钥匙柜还包括副柜体，所述副柜体与主柜体结构相同，所述副柜体的控制节点以相同于主柜体的方式通过CAN总线系统与主控制板通信。

6.根据权利要求1所述的基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，其特征在于，所述CAN总线系统包括布线系统和CAN总线接口，所述CAN总线接口一方面与第一处理芯片连接，另一方面与第二处理芯片连接。

7.根据权利要求1所述的基于CAN总线的电子钥匙柜管控系统，其特征在于，所述开关器件为电磁阀。